DE112012007066T5

DE112012007066T5 - Normally closed three-way valve

Info

Publication number: DE112012007066T5
Application number: DE112012007066.6T
Authority: DE
Inventors: Akira Kuribayashi; Hitoshi Yamamoto
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2015-08-13
Anticipated expiration: 2032-10-31
Also published as: DE112012007066B4; WO2014068652A1; KR101666002B1; US9435445B2; BR112015009735B1; MX353839B; RU2603230C1; CN104781594B; US20150292632A1; BR112015009735A2; CN104781594A; JPWO2014068652A1; MX2015005348A; JP5900866B2; KR20150052318A

Abstract

Zur Ausbildung eines Ventilelements mit einer Verbindungsgestaltung von Komponenten, die durch formgegossene Produkte gebildet werden, die einfach geformt und zusammengebaut werden können, so dass ein normalerweise geschlossenes Dreiwegeventil mit dem Ventilelement zu reduzierten Kosten hergestellt werden kann, wird vorgeschlagen. Ein normalerweise geschlossenes Dreiwegeventil umfasst ein Ventilelement 3, das von der Seite eines Zufuhranschlusses P zu einem Hauptventilsitz 2 eines Ventilkörpers 1 in einer Ventilschließrichtung vorgespannt wird und das durch eine Ventilöffnungsstange 5 mit einem Ablasskanal 6 geöffnet wird. Eine Gegendruckkammer 8 an einer Rückseite dieses Ventilelements steht mit einem Kanal an der Seite eines Ausgangsanschlusses A durch eine Entlüftungsöffnung 9 in Verbindung, um Fluiddrücke, die auf vorder- und rückseitige Fläche des Ventilelementes wirken, auszugleichen. Das Ventilelement umfasst einen Ventilelementgrundkörper 31, ein Sitzelement 32, ein Befestigungselement 33 und einen Pressrahmen 34. Das Sitzelement 32 wird durch ein scheibenförmiges gummielastisches Dichtelement gebildet und hat eine Hauptsitzfläche 32a, eine Ablasssitzfläche 32b und Verbindungsöffnungen 32c, die sich in einem Bereich zwischen der Hauptsitzfläche und der Ablasssitzfläche öffnen, um die Belüftungsöffnung bilden. Das Befestigungselement 33 befestigt das Sitzelement an dem Ventilelementgrundkörper. Der Pressrahmen 34 ist an dem Umfang des Sitzelementes vorgesehen. Die Komponenten des Ventilelements werden durch Gießen geformt.It is proposed to form a valve member having a connection structure of components formed by molded products that can be easily molded and assembled so that a normally closed three-way valve can be manufactured with the valve member at a reduced cost. A normally closed three-way valve includes a valve element 3 biased from the side of a supply port P to a main valve seat 2 of a valve body 1 in a valve closing direction and opened by a valve-opening rod 5 having a discharge passage 6. A back pressure chamber 8 at a rear side of this valve member communicates with a passage on the side of an outlet port A through a vent port 9 to compensate for fluid pressures acting on the front and rear surfaces of the valve element. The valve member includes a valve member main body 31, a seat member 32, a fastener 33 and a press frame 34. The seat member 32 is constituted by a disk-shaped rubber-elastic seal member and has a main seat surface 32a, a drain seat surface 32b and communication holes 32c located in an area between the main seat surface and open the drain seat to form the vent. The fastener 33 secures the seat member to the valve member main body. The press frame 34 is provided on the periphery of the seat member. The components of the valve element are molded by casting.

Description

Technisches Gebiet:Technical area:

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf normalerweise geschlossene Dreiwegeventile und insbesondere bezieht sie sich auf die Verbesserung eines normalerweise geschlossenen Dreiwegeventils, das einen Ausgleichsmechanismus aufweist, welcher eine Betätigungskraft zum Schließen eines Ventilelements an einer Ventil-offen-Position verringert.The present invention relates to normally closed three-way valves, and more particularly relates to the improvement of a normally closed three-way valve having a balancing mechanism which reduces an operating force for closing a valve member at a valve-open position.

Stand der TechnikState of the art

Ein bekanntes, normalerweise geschlossenes Dreiwegeventil, das den oben beschriebenen Ausgleichsmechanismus aufweist, umfasst einen Ventilkörper mit einem Grundaufbau, welcher dem Dreiwegeventil gemäß der vorliegenden Erfindung ähnlich ist. Bei diesem vorbekannten normalerweise geschlossenen Dreiwegeventil wirkt ein Druck eines Fluides, das zu einer Ausgangsanschlussseite fließt, wenn ein Ventil durch Drücken einer Stange zur Betätigung eines Ventilelementes geöffnet wurde, als ein Gegendruck zum Schließen des mit dem Ventilelement verbundenen Ventils.A known normally-closed three-way valve having the above-described balancing mechanism includes a valve body having a basic structure similar to the three-way valve according to the present invention. In this prior art normally closed three-way valve, a pressure of a fluid flowing to an output port side when a valve has been opened by pushing a rod for actuating a valve element acts as a back pressure to close the valve connected to the valve element.

In dem Fall eines normalerweise geschlossenen Dreiwegeventils ohne den Ausgleichsmechanismus wirkt der Druck des Fluids, das zu der Ausgangsanschlussseite geströmt ist, wenn das Ventil durch Drücken des Ventilelementes über die Stange geöffnet wurde, als eine Kraft in einer Richtung, in welcher das Ventilelement an der Ventil-offen-Position gehalten wird. Auch wenn eine Presskraft zum Öffnen des Ventils, welche auf die Ventilöffnungsstange aufgebracht wird, verloren geht, wird das Ventil nicht geschlossen bis eine Ventilschließkraft gegen den Druck des Fluides, das zu der Ausgangsanschlussseite geströmt ist, auf das Ventilelement wirkt. Bspw. ist es erforderlich, dass die Ventilschließkraft durch eine Rückführfeder für das Ventilelement aufgebracht wird oder dass ein Mechanismus vorgesehen wird, welcher das Ventil mit Kraft schließt. Wenn die Ventilschließkraft durch die Rückführfeder auf das Ventilelement wirkt, um das Ventil zu öffnen, ist es erforderlich, dass das Ventil gegen eine Vorspannkraft der Rückführfeder und den Druck des Hauptfluides geöffnet wird. Um das Ventil zu öffnen, muss daher eine große Betätigungskraft auf die Stange aufgebracht werden.In the case of a normally closed three-way valve without the balancing mechanism, the pressure of the fluid that has flowed to the outlet port side when the valve has been opened by pushing the valve element across the rod acts as a force in a direction in which the valve element on the valve -open position is held. Even if a pressing force for opening the valve which is applied to the valve-opening rod is lost, the valve is not closed until a valve-closing force against the pressure of the fluid that has flowed to the output port side acts on the valve element. For example. It is necessary that the valve closing force is applied by a return spring for the valve element or that a mechanism is provided which closes the valve with force. When the valve closing force acts on the valve member by the return spring to open the valve, it is necessary to open the valve against a biasing force of the return spring and the pressure of the main fluid. To open the valve, therefore, a large actuation force must be applied to the rod.

Um die Betätigungskraft zum Öffnen des Ventiles zu verringern, gleicht der Ausgleichsmechanismus die Fluiddrücke, die auf die vorder- und rückseitigen Flächen des Ventilelementes wirken, aus, indem der Druck des Hauptfluides auf der Ausgangsanschlussseite in eine Gegendruckkammer eingeführt wird, die an der Rückseite des Ventilelements ausgebildet ist, und zwar durch eine Entlüftungsöffnung, die in dem Ventilelement vorgesehen ist, wenn das Ventilelement an der Ventil-offen-Position steht. Um das Ventil zu öffnen, ist es erforderlich, dass ein zur Umgebung offener Ablasskanal durch die Stange geschlossen wird und dass gleichzeitig der Hauptventilsitz durch das Ventilelement geöffnet wird und dass die Entlüftungsöffnung des Ventilelements, über welche der Druck des Hauptfluides auf der Ausgangsanschlussseite in die Gegendruckkammer strömen kann, in einem Zustand gehalten wird, in welchem die Entlüftungsöffnung zu der Ausgangsanschlussseite offen ist. Dieses Dreiwegeventil, das typischerweise durch eine Rückführfeder geschlossen wird, die eine kleine Vorspannkraft aufbringt, welche auf das Ventilelement wirkt, wird durch Ablassen des Druckes, der durch die Stange auf das Ventilelement aufgebracht wird, und gleichzeitiges Öffnen des Ablasskanals, der zur Umgebung offen ist, durch die Stange geschlossen.In order to reduce the actuation force for opening the valve, the balancing mechanism balances the fluid pressures acting on the front and back surfaces of the valve element by introducing the pressure of the main fluid on the outlet port side into a back pressure chamber located at the rear of the valve element is formed by a vent opening provided in the valve element when the valve element is at the valve-open position. In order to open the valve, it is necessary that a discharge channel open to the environment is closed by the rod and that at the same time the main valve seat is opened by the valve element and that the vent opening of the valve element, via which the pressure of the main fluid on the output port side in the back pressure chamber is held in a state in which the vent opening is open to the output terminal side. This three-way valve, which is typically closed by a return spring which applies a small biasing force acting on the valve element, is achieved by relieving the pressure applied by the rod to the valve element and simultaneously opening the discharge channel, which is open to the environment , closed by the rod.

Somit verwendet ein bekanntes, normalerweise geschlossenes Dreiwegeventil typischerweise ein Ventilelement 40 mit einem Aufbau, wie er in 8 gezeigt ist. Bei der Verwendung ist dieses Ventilelement 40 an einem Ventilkörper 1 angebracht ist, der einen Aufbau ähnlich einem normalerweise geschlossenen Dreiwegeventil, das in 1 gezeigt ist, aufweist. Ein Ventilelementgrundkörper 41 ist einem Hauptventilsitz 2 des Ventilkörpers 1 zugewandt und wird luftdicht gehalten, so dass der Ventilelementgrundkörper 41 in einer Kontakt- und Trennrichtung gleiten kann. Der Ventilelementgrundkörper 41 hat eine Hauptsitzfläche 44 und eine Ablasssitzfläche 45. Die Hauptsitzfläche 44 wird in Kontakt mit dem Hauptventilsitz 2 des Ventilkörpers 1 gebracht und von diesem getrennt. Die Ablasssitzfläche 45 wird in Druckkontakt mit einem inneren Ende eines Ablasskanals 6 der Ventilöffnungsstange 5 gebracht, um den Ablasskanal 6 zu schließen. Es ist an sich bevorzugt, dass die Ablasssitzfläche 45 an einer Position unmittelbar angrenzend an die Hauptsitzfläche 44 um die Hauptsitzfläche 44 herum angeordnet ist. Da die Entlüftungsöffnung, welche mit der Gegendruckkammer 8 in Verbindung steht, aber in einem Bereich zwischen den beiden Sitzflächen offen sein muss, können die Hauptsitzfläche 44 und die Ablasssitzfläche 45 nicht in der gleichen Ebene vorgesehen sein. Daher ist ein Niveauunterschied 42 an einem oberen Abschnitt des Ventilelementgrundkörpers 41 vorgesehen, und die Hauptsitzfläche 44 ist auf einem niedrigeren Niveau vorgesehen und die Ablasssitzfläche 45 ist auf einem oberen Niveau vorgesehen. Dadurch kann die Entlüftungsöffnung sich in dem Niveauunterschied 42 öffnen und dementsprechend kann das Fluid stabil durch beide Sitzflächenabschnitte 44 und 45 strömen und blockiert werden.Thus, a known, normally closed three-way valve typically uses a valve element 40 with a build like he is in 8th is shown. In use, this valve element 40 on a valve body 1 attached, which has a structure similar to a normally closed three-way valve, which in 1 is shown. A valve element main body 41 is a main valve seat 2 of the valve body 1 facing and is kept airtight, so that the valve element main body 41 can slide in a contact and separation direction. The valve element main body 41 has a main seat 44 and a drainage seat 45 , The headquarters area 44 gets in contact with the main valve seat 2 of the valve body 1 brought and separated from this. The drainage seat 45 is in pressure contact with an inner end of a bleed passage 6 the valve opening rod 5 brought to the drainage channel 6 close. It is in itself preferred that the drainage seat surface 45 at a position immediately adjacent to the main seat surface 44 around the main seat area 44 is arranged around. Because the vent opening, which communicates with the back pressure chamber 8th communicates, but must be open in an area between the two seats, the main seat area 44 and the drainage seat 45 not be provided at the same level. Therefore, a level difference 42 at an upper portion of the valve element main body 41 provided, and the main seat area 44 is provided at a lower level and the Ablasssitzfläche 45 is provided at an upper level. As a result, the vent can be in the level difference 42 open, and accordingly, the fluid can stably through both seat sections 44 and 45 flow and be blocked.

Wenn aber die oben beschriebene Gestaltung eingesetzt wird, ist es schwierig, die Hauptsitzfläche 44 und die Ablassfläche 45 unabhängig voneinander stabil an dem Ventilelementhauptkörper 41 zu befestigen, nachdem die Hauptsitzfläche 44 und die Ablasssitzfläche 45 als unabhängige Sitzelemente bei der Herstellung des Ventilelementes ausgebildet wurden. Dementsprechend ist es erforderlich, ein Sitzelement, das sich durch die oberen und unteren Niveaus des Niveauunterschiedes 42 erstreckt, in dem Ventilelementgrundkörper 41 als eine einzelne Gummibeschichtung vorzusehen, die an einem gummielastischen Sitzelement ausgebildet ist. Es ist außerdem erforderlich, dass zum Öffnen der Entlüftungsöffnung an einem Seitenflächenabschnitt des Niveauunterschiedes 42 eine Ventilöffnung 46, die nicht von einer unteren Fläche zu einer oberen Fläche des Ventilelementgrundkörpers 41 reicht, und eine abgezweigte Entlüftungsöffnung 47, durch welche sich ein oberer Abschnitt der Entlüftungsöffnung 46 zu der Seitenfläche öffnet, ausgebildet werden. Daher ist es schwierig, den Ventilelementgrundkörper 41 durch Gießen auszubilden und dementsprechend ist es erforderlich, dass eine Gestaltung zur Beschichtung des Sitzelements 43, der Entlüftungsöffnung 46 und der abgezweigten Entlüftungsöffnung 47 durch Schneidbearbeitung eines Metallmaterials ausgebildet wird. Außerdem muss der Ventilelementgrundkörper 41 in einem separaten Schritt mit Gummi beschichtet werden. Als Folge hiervon werden die Herstellungskosten des Ventilelements vergleichsweise hoch.But if the above-described design is used, it is difficult to headquartered area 44 and the drainage area 45 independently stable to the valve element main body 41 to attach after the main seat area 44 and the drainage seat 45 were designed as independent seating elements in the manufacture of the valve element. Accordingly, it is necessary to have a seat element extending through the upper and lower levels of the level difference 42 extends in the valve element main body 41 to provide as a single rubber coating formed on a rubber-elastic seat member. It is also necessary to open the vent at a side surface portion of the level difference 42 a valve opening 46 not from a lower surface to an upper surface of the valve element main body 41 ranges, and a branched vent 47 through which an upper portion of the vent opening 46 opens to the side surface, are formed. Therefore, it is difficult to the valve element main body 41 formed by casting and accordingly, it is necessary that a design for coating the seat member 43 , the vent opening 46 and the branched vent opening 47 is formed by cutting a metal material. In addition, the valve element main body 41 be coated in a separate step with rubber. As a result, the manufacturing cost of the valve element becomes comparatively high.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Technisches ProblemTechnical problem

Es ist eine technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventilelement so auszubilden, dass es einen Verbindungsaufbau von Komponenten hat, die aus gegossenen Produkten geformt werden, welche einfach geformt und zusammengebaut werden können. Hierdurch soll ein normalerweise geschlossenes Dreiwegeventil mit dem zu reduzierten Kosten hergestellten Ventilelement erreicht werden.It is a technical object of the present invention to construct a valve element such that it has a connection structure of components molded from molded products which can be easily molded and assembled. As a result, a normally closed three-way valve is to be achieved with the valve element produced at a reduced cost.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein normalerweise geschlossenes Dreiwegeventil wie folgt vorgesehen: im Einzelnen umfasst das normalerweise geschlossene Dreiwegeventil ein Ventilelement, dass durch eine Rückführfeder von einer Zufuhranschlussseite in einer Ventilschließrichtung zu einem Hauptventilsitz gedrängt wird, der zwischen einem Ausgangsanschluss und dem Zufuhranschluss in einem Ventilkörper vorgesehen ist. Das Ventilelement wird einer Ventilöffnungsbetätigungskraft ausgesetzt, die durch eine Ventilöffnungsstange mit einem Ablasskanal aufgebracht wird, welcher geschlossen ist, wenn der Ablasskanal in Kontakt mit einer Ablasssitzfläche an dem Ventilelement gebracht wird, um einen Hauptventilsitz zu öffnen. Das normalerweise geschlossene Dreiwegeventil weist einen Ausgleichsmechanismus auf, welcher Fluiddrücke ausgleicht, die auf vorder- und rückseitige Flächen des Ventilelementes wirken, mit einer Entlüftungsöffnung, die in dem Ventilelement vorgesehen ist und eine Gegendruckkammer, die an einer Rückseite des Ventilelements ausgebildet ist, mit einem Kanal für ein Hauptfluid an der Ausgangsanschlussseite in Verbindung bringt, wenn das Ventilelement an einer Ventil-offen-Position steht. Das Ventilelement umfasst einen Ventilelementgrundkörper, ein Sitzelement, ein Befestigungselement und einen Pressrahmen. Der Ventilelementgrundkörper wird so gehalten, dass der Ventilelementgrundkörper relativ zu dem Hauptventilsitz in einer Kontakt- und Trennrichtung gleiten kann. Der Ventilelementgrundkörper hat eine darin ausgebildete Durchgangsöffnung, um die Entlüftungsöffnung auszubilden. Das Sitzelement wird durch ein scheibenförmiges Dichtelement gebildet, das gummielastisch ist und in Kontakt mit einer einem Hauptventilsitz zugewandten Oberfläche des Ventilelementgrundkörpers gebracht wird. Das Sitzelement hat eine Hauptsitzfläche, die an einem Abschnitt ausgebildet ist, welcher dem Hauptventilsitz zugewandt ist, die Ablasssitzfläche, die an einem Abschnitt ausgebildet ist, welcher einer Endfläche des Ablasskanals der Ventilöffnungsstange zugewandt ist und eine Verbindungsöffnung, welche es ermöglicht, dass die Durchgangsöffnung des Ventilelementgrundkörpers sich in einem Bereich zwischen der Hauptsitzfläche und der Ablasssitzfläche öffnet. Das Befestigungselement ist luftdicht in einen zentralen Abschnitt des Sitzelementes eingesetzt, so dass sein vorderes Ende durch den Ventilelementgrundkörper so verriegelt wird, dass das Sitzelement an dem Ventilelementgrundkörper befestigt wird. Der Pressrahmen hält einen Umfang des Sitzelements an dem Ventilelementgrundkörper. Der Ventilelementgrundkörper, das Sitzelement, das Befestigungselement und der Pressrahmen des Ventilelements werden durch Gießen ausgebildet.In order to achieve the above-described object, according to the present invention, a normally closed three-way valve is provided as follows: Specifically, the normally-closed three-way valve comprises a valve element urged by a return spring from a supply port side in a valve closing direction to a main valve seat interposed between a return valve Output terminal and the supply port is provided in a valve body. The valve element is exposed to a valve opening actuation force applied by a valve opening rod having a bleed passage closed when the bleed passage is brought into contact with a bleeder seat on the valve element to open a main valve seat. The normally-closed three-way valve has a balancing mechanism that balances fluid pressures acting on front and rear surfaces of the valve element, with a vent opening provided in the valve element and a back pressure chamber formed on a rear side of the valve element with a passage for a main fluid communicates at the output port side, when the valve element is at a valve-open position. The valve element comprises a valve element main body, a seat element, a fastening element and a press frame. The valve element main body is held so that the valve element main body can slide relative to the main valve seat in a contact and separation direction. The valve element main body has a through hole formed therein to form the vent opening. The seat member is formed by a disc-shaped sealing member which is rubber-elastic and is brought into contact with a main valve seat facing surface of the valve element main body. The seat member has a main seat surface formed on a portion facing the main valve seat, the drain seat surface formed on a portion facing an end surface of the drain passage of the valve opening rod, and a connection port allowing the passage opening of the valve seat Valve element main body opens in a region between the main seat surface and the Ablaßsitzfläche. The fastener is airtightly inserted into a central portion of the seat member so that its forward end is locked by the valve member body so as to secure the seat member to the valve member body. The press frame holds a periphery of the seat member to the valve element main body. The valve element main body, the seat element, the fastening element and the pressing frame of the valve element are formed by casting.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des normalerweise geschlossenen Dreiwegeventils gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der Pressrahmen, welcher den Umfang des Sitzelementes an dem Ventilelementgrundkörper hält, einen Verriegelungskantenabschnitt, der an dem Umfang des Sitzelementes verriegelt ist, um das Sitzelement zwischen dem Verriegelungskantenabschnitt und dem Umfang des Ventilelementgrundkörpers zu klemmen. Ein unterer Umfangskantenabschnitt des Pressrahmens, der in Kontakt mit einer Umfangskante des Ventilelementgrundkörpers steht, ist durch Schweißen oder Kleben mit dem Ventilelementgrundkörper verbunden.According to a preferred embodiment of the normally-closed three-way valve according to the present invention, the press frame holding the periphery of the seat member to the valve member main body comprises a lock edge portion locked to the periphery of the seat member to close the seat member between the lock edge portion and the periphery of the valve element main body terminals. A lower peripheral edge portion of the pressing frame, which is in contact with a peripheral edge of the valve element main body, is connected to the valve element main body by welding or bonding.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein vorderes Ende der Ventilöffnungsstange von dem Ventilkörper nach außen vorstehen, so dass ein äußeres Ende der Stange als ein Kontaktende dient, dass in mechanischem Kontakt mit einem Ventilbetätigungsmechanismus steht, wobei die Ventilöffnungsstange die Ventilöffnungsbetätigungskraft auf das Ventilelement aufbringt. According to another preferred embodiment of the present invention, a front end of the valve-opening rod may project outwardly from the valve body so that an outer end of the rod serves as a contact end that mechanically contacts a valve operating mechanism, the valve-opening rod applying the valve opening operating force to the valve element applies.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die dem Hauptventilsitz zugewandte Oberfläche des Ventilelementgrundkörpers außerdem eine Nut, die eine Verbindung der Verbindungsöffnung, die entsprechend dem Bereich zwischen der Hauptsitzfläche und der Ablasssitzfläche des Sitzelements des Ventilelements vorgesehen ist, mit der Durchgangsöffnung des Ventilelementgrundkörpers herstellt, oder die dem Hauptventilsitz zugewandte Oberfläche des Ventilelementgrundkörpers hat einen Vorsprung, der in die Verbindungsöffnung, welche entsprechend dem Bereich zwischen der Hauptsitzfläche und der Ablasssitzfläche des Sitzelements des Ventilelements vorgesehen ist, eingesetzt ist, um das Sitzelement zu positionieren und eine Verengung der Verbindungsöffnung durch Deformation zu verhindern.According to a preferred embodiment of the present invention, the surface of the valve element main body facing the main valve seat further includes a groove that communicates with the through hole of the valve element main body corresponding to the area between the main seat surface and the discharge seat surface of the seat element of the valve element the surface of the valve element main body facing the main valve seat has a protrusion inserted into the communication hole provided corresponding to the area between the main seat surface and the discharge seat surface of the seat member of the valve element to position the seat element and prevent deformation of the connection port ,

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Bei dem normalerweise geschlossenen Dreiwegeventil, das oben im Detail beschrieben wurde, kann das Ventilelement den Verbindungsaufbau der Komponenten aufweisen, die durch gegossene Produkte gebildet werden, die einfach gegossen und zusammengebaut werden können. Dementsprechend kann das normalerweise geschlossene Dreiwegeventil mit dem Ventilelement zu reduzierten Kosten herstellt werden.In the normally closed three-way valve described above in detail, the valve element may have the connection structure of the components formed by molded products which can be easily poured and assembled. Accordingly, the normally closed three-way valve can be manufactured with the valve element at a reduced cost.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist ein Längsschnitt, der ein Beispiel einer Ausführungsform eines normalerweise geschlossenen Dreiwegeventils gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 1 Fig. 15 is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a normally closed three-way valve according to the present invention.

2 ist eine Draufsicht auf ein Ventilelement des normalerweise geschlossenen Dreiwegeventils. 2 is a plan view of a valve element of the normally closed three-way valve.

3 ist ein Schnitt durch das Ventilelement, das in 2 gezeigt ist, entlang der Linie A-A in 2. 3 is a section through the valve element which is in 2 is shown along the line AA in 2 ,

4 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Ventilelements. 4 is an exploded perspective view of the valve element.

5 ist eine Draufsicht, die eine Variante des Ventilelements darstellt. 5 is a plan view illustrating a variant of the valve element.

6 ist ein Schnitt durch das in 5 gezeigte Ventilelement entlang einer Linie B-B in 5. 6 is a cut through the in 5 shown valve element along a line BB in 5 ,

7 ist eine perspektivische Ansicht eines Ventilelementgrundkörpers dieses Ventilelements. 7 is a perspective view of a valve element main body of this valve element.

8 ist ein Schnitt durch ein bekanntes Ventilelement, das in einem Ventilkörper der gleichen Art verwendet wird, wie der Ventilkörper des normalerweise geschlossenen Dreiwegeventils gemäß der vorliegenden Erfindung. 8th is a section through a known valve element which is used in a valve body of the same type as the valve body of the normally closed three-way valve according to the present invention.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

1 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform eines normalerweise geschlossenen Dreiwegeventils gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses normalerweise geschlossene Dreiwegeventil umfasst ein Ventilelement 3, das einem Hauptventilsitz 2 zugewandt ist, der in einem Kanal zwischen einem Zufuhranschluss P und einem Ausgangsanschluss A in einem Ventilkörper 1 vorgesehen ist. Das Ventilelement 3 wird durch eine Rückführfeder 4 von der Seite des Zufuhranschlusses P in einer Ventilschließrichtung vorgespannt. Eine Ventilöffnungsstange 5, die eine Ventilöffnungsbetätigungskraft auf das Ventilelement 3 aufbringt, um den Hauptventilsitz 2 zu öffnen, weist einen Ablasskanal 6 auf. Der Ablasskanal 6 wird geschlossen, wenn die Ventilöffnungsstange 5 in Kontakt mit dem Ventilelement 3 gebracht wird. Indem ein inneres Ende des Ablasskanals 6 in Kontakt mit einem Sitzelement 32 des Ventilelements 3 gebracht und von, diesem getrennt wird, kann der Ablasskanal 6 geöffnet und geschlossen werden. Das Sitzelement 32 des Ventilelements 3 wird später beschrieben. Außerdem ist in dem Ventilelement 3 eine Entlüftungsöffnung 9 vorgesehen. Die Entlüftungsöffnung 9 ermöglicht eine Verbindung einer Gegendruckkammer 8 auf der Rückseite des Ventilelements 3 mit einem Hauptfluidkanal an der Seite des Ausgangsanschlusses A, wenn das Ventilelement 3 an einer Ventil-offen-Position steht. Somit wird ein Ausgleichsmechanismus gebildet, welcher Fluiddrücke, die auf die Vorder- und Rückseiten des Ventilelements 3 wirken, ausgleicht. 1 shows an example of an embodiment of a normally closed three-way valve according to the present invention. This normally closed three-way valve comprises a valve element 3 , which is a main valve seat 2 facing in a channel between a supply port P and an outlet port A in a valve body 1 is provided. The valve element 3 is by a return spring 4 biased from the side of the supply port P in a valve closing direction. A valve opening rod 5 that has a valve opening actuating force on the valve element 3 applies to the main valve seat 2 to open, has a drainage channel 6 on. The drainage channel 6 is closed when the valve opening rod 5 in contact with the valve element 3 is brought. By having an inner end of the discharge channel 6 in contact with a seat element 32 of the valve element 3 brought and separated from, this can drain the drain 6 be opened and closed. The seat element 32 of the valve element 3 will be described later. In addition, in the valve element 3 a vent 9 intended. The vent 9 allows a connection of a back pressure chamber 8th on the back of the valve element 3 with a main fluid passage on the side of the outlet port A when the valve element 3 is at a valve open position. Thus, a compensation mechanism is formed, which fluid pressures on the front and rear sides of the valve element 3 act, compensate.

Obwohl die Entlüftungsöffnung 9 in konstanter Weise eine Verbindung der Gegendruckkammer 8 mit dem Hauptfluidkanal an der Seite des Ausgangsanschlusses A ermöglicht, ist der Kanal an der Seite des Ausgangsanschlusses A in einem Ventil-geschlossen-Zustand, wie er in 1 gezeigt ist, zur Umgebung offen. Somit wird keine Druckluft in die Gegendruckkammer 8 eingeführt.Although the vent 9 in a constant way, a connection of the back pressure chamber 8th with the main fluid passage on the side of the output port A enabled, the passage on the side of the output port A is in a valve-closed state as shown in FIG 1 shown is open to the environment. Thus, no compressed air is in the back pressure chamber 8th introduced.

Das Ventilelement 3 wird an einer Position vorgesehen, an welcher das Ventilelement 3 dem Hauptventilsitz 2 zugewandt ist, so dass das Ventilelement 3 in einer Kontakt- und Trennrichtung gleiten kann, in welcher das Ventilelement 3 in Kontakt mit dem Hauptventilsitz 2 gebracht oder von diesem getrennt wird. Das Ventilelement 3 wird wie folgt gehalten: Ein Halteelement 12, das einen Klauenabschnitt 12a aufweist, der elastisch an einer Innenfläche einer Ventilöffnung 10 in dem Ventilkörper 1 verriegelt und befestigt ist, wird in die Ventilöffnung 10 eingesetzt; und das Ventilelement 3 wird in einen Zylinderabschnitt 12b des Halteelements 12 eingesetzt, wobei ein Dichtelement dazwischen vorgesehen ist, so dass das Ventilelement 3 in der Kontakt- und Trennrichtung gleiten kann, in welcher das Ventilelement 3 in Kontakt mit dem Ventilsitz 2 gebracht oder von diesem getrennt wird. Somit wird auf der Rückseite des Ventilelements 3 in dem Zylinderabschnitt 12b die Gegendruckkammer 8 ausgebildet.The valve element 3 is provided at a position at which the valve element 3 the main valve seat 2 facing, so that the valve element 3 can slide in a contact and separation direction, in which the valve element 3 in contact with the main valve seat 2 brought or separated from this. The valve element 3 is held as follows: A holding element 12 that a claw section 12a that elastically on an inner surface of a valve opening 10 in the valve body 1 locked and fastened, is in the valve opening 10 used; and the valve element 3 gets into a cylinder section 12b of the holding element 12 used, wherein a sealing element is provided therebetween, so that the valve element 3 can slide in the contact and separation direction, in which the valve element 3 in contact with the valve seat 2 brought or separated from this. Thus, on the back of the valve element 3 in the cylinder section 12b the back pressure chamber 8th educated.

Das Ventilelement 3 wird nicht notwendigerweise durch das oben beschriebene Halteelement 12 gehalten. Das Ventilelement 3 kann auch so in dem Ventilkörper 1 oder dergleichen vorgesehen sein, dass das Ventilelement 3 in der. Kontakt- und Trennrichtung relativ zu dem Hauptventilsitz 2 auf der Seite des Zufuhranschlusses B des Hauptventilsitzes 2 gleiten kann.The valve element 3 is not necessarily by the holding element described above 12 held. The valve element 3 can also do so in the valve body 1 or the like may be provided that the valve element 3 in the. Contact and separation direction relative to the main valve seat 2 on the side of the supply port B of the main valve seat 2 can slide.

Die Ventilöffnungsstange 5 wird so gehalten, dass die Ventilöffnungsstange 5 in der axialen Richtung des Ventilelements 3 relativ zu dem Ventilkörper 1 gleiten kann, und weist in der oben beschriebenen Weise den Ablasskanal 6 in sich auf. Eine Endfläche 5a der Ventilöffnungsstange 5 an der Seite des Ventilelements 3 bildet einen Ablassventilabschnitt, so dass der Ablasskanal 6 durch Kontakt der Ventilöffnungsstange 5 mit dem Sitzelement 32 an dem Ventilelement 3 geschlossen wird. Das andere Ende der Ventilöffnungsstange 5 steht von dem Ventilkörper 1 nach außen vor. Ein äußeres Ende der Ventilöffnungsstange 5 dient als ein Kontaktende 5b, das nach Bedarf in mechanischen Kontakt mit einem Betätigungsabschnitt eines Ventilbetätigungsmechanismus gebracht wird. Ein äußeres Ende des Ablasskanals 6 ist an einem Abschnitt, der von dem Ventilkörper 1 nach außen vorsteht, offen und dient als ein Ablassanschluss R in einer Seitenfläche der Stange 5. Das äußere Ende der Stange 5 kann bei Bedarf durch ein Stellglied betätigt werden, das in dem Ventilbetätigungsmechanismus enthalten ist.The valve opening rod 5 is held so that the valve opening rod 5 in the axial direction of the valve element 3 relative to the valve body 1 can slide, and has the discharge channel in the manner described above 6 in itself. An endface 5a the valve opening rod 5 on the side of the valve element 3 forms a drain valve section, so that the drain passage 6 by contact of the valve opening rod 5 with the seat element 32 on the valve element 3 is closed. The other end of the valve opening rod 5 stands from the valve body 1 outward. An outer end of the valve opening rod 5 serves as a contact end 5b which is brought into mechanical contact with an operating portion of a valve operating mechanism as needed. An outer end of the discharge channel 6 is at a section of the valve body 1 protrudes outwardly, and serves as a drain port R in a side surface of the rod 5 , The outer end of the rod 5 may be actuated, if necessary, by an actuator included in the valve actuating mechanism.

Die Stange 5 wird wie folgt an dem Ventilkörper 1 gehalten: ein Stangenhalteelement 15, das einen Klauenabschnitt 15a aufweist, welcher elastisch durch eine Innenfläche einer Stangenhalteöffnung 14 in dem Ventilkörper 1 verriegelt und daran befestigt wird, wird eingesetzt; die Stange 5 wird gleitend in einen inneren zylindrischen Abschnitt 15b des Stangenhalteelements 15 eingesetzt. Um die Stangenhalteöffnung 14, die zu einem Kanal an der Seite des Ausgangsanschlusses A offen ist, luftdicht zu verschließen, werden Spalte oder Lücken zwischen der Stange 5 und dem Ventilkörper 1 durch Dichtelemente 16 und 17, welche durch das Stangenhaltelement 15 gehalten werden, abgedichtet. Außerdem ist eine Stangenrückführfeder 18 zwischen einem Federaufnahmeabschnitt 5c, der in einem Außenumfang der Stange 5 ausgebildet ist, und einer inneren Fläche des Ventilkörpers 1 vorgespannt.The pole 5 becomes as follows on the valve body 1 held: a rod holding member 15 that a claw section 15a having, which elastically through an inner surface of a rod holding opening 14 in the valve body 1 is locked and attached to it is used; the pole 5 slidably into an inner cylindrical section 15b of the rod holding member 15 used. Around the bar holding opening 14 , which is open to a channel on the side of the output port A, airtight, gaps or gaps between the rod 5 and the valve body 1 by sealing elements 16 and 17 passing through the rod holding element 15 be kept, sealed. There is also a rod return spring 18 between a spring receiving portion 5c which is in an outer circumference of the rod 5 is formed, and an inner surface of the valve body 1 biased.

Als nächstes wird er Aufbau des Ventilelements 3 mit Bezug auf die 1 bis 4 im Detail beschrieben.Next, he will build the valve element 3 with reference to the 1 to 4 described in detail.

Zunächst umfasst das Ventilelement 3 einen Ventilelementgrundkörper 31, das Sitzelement 32, ein Befestigungselement 33 und einen Pressrahmen 34. Der Ventilelementgrundkörper 31 ist so gehalten, dass er in der Kontakt- und Trennrichtung relativ zu dem Hauptventilsitz gleiten kann, und weist eine Durchgangsöffnung 31a auf, um die Entlüftungsöffnung 9 auszubilden. Das Sitzelement 32 wird durch ein scheibenförmiges Dichtelement gebildet, das gummielastisch ist und in Kontakt mit einer Hauptventilsitzfläche 31b des Ventilelementgrundkörpers 31 steht und gehalten wird. Ein Befestigungselement 33 ist luftdicht in einen zentralen Abschnitt des Sitzelements 32 eingesetzt, so dass sein vorderer Abschnitt durch die Durchgangsöffnung 31a des Ventilelementgrundkörpers 31 verriegelt wird. Hierdurch wird das Sitzelement 32 an dem Ventilelementgrundkörper 31 befestigt. Ein Umfangsabschnitt des Sitzelements 32 wird durch den Pressrahmen 34 an dem Ventilelementgrundkörper 31 gehalten.First, the valve element comprises 3 a valve element main body 31 , the seat element 32 , a fastener 33 and a press frame 34 , The valve element main body 31 is held so that it can slide in the contact and separation direction relative to the main valve seat, and has a through hole 31a on to the vent 9 train. The seat element 32 is formed by a disc-shaped sealing element which is rubber-elastic and in contact with a main valve seat surface 31b of the valve element main body 31 stands and is held. A fastener 33 is airtight in a central portion of the seat element 32 inserted, so that its front portion through the passage opening 31a of the valve element main body 31 is locked. As a result, the seat element 32 on the valve element main body 31 attached. A peripheral portion of the seat element 32 gets through the press frame 34 on the valve element main body 31 held.

Der Ventilelementgrundkörper 31, das Befestigungselement 33 und der Pressrahmen 34, die Komponenten des Ventilelements 3 sind, werden durch Formgießen aus Metall oder Kunstharz geformt, und das Sitzelement 32 wird durch Formgießen eines Dichtelements, das gummielastisch ist, zu einer scheibenförmigen Gestalt geformt. Somit entfällt die Notwendigkeit der Bearbeitung, die an den geformten Komponenten durchgeführt wird. Daher können diese Komponenten zu geringeren Kosten hergestellt werden als in dem Fall, in dem diese Komponenten bspw. separat bearbeitet werden. Wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung des Aufbaus dieser Komponenten ergibt, kann außerdem die Montage dieser Komponenten mechanisch durchgeführt werden. Dadurch lassen sich die Herstellungskosten auch in dieser Hinsicht reduzieren.The valve element main body 31 , the fastener 33 and the press frame 34 , the components of the valve element 3 are formed by molding from metal or resin, and the seat element 32 is formed into a disk-like shape by molding a seal member which is rubber-elastic. Thus, the need for machining performed on the molded components is eliminated. Therefore, these components can be manufactured at a lower cost than in the case where these components are, for example, processed separately. As will be apparent from the following description of the structure of these components, moreover, the mounting of these components can be carried out mechanically. As a result, the manufacturing costs can be reduced in this regard.

Der Aufbau des Ventilelements 3 wird unten im Detail beschrieben. Im Einzelnen weist das scheibenförmige Sitzelement 32 eine Hauptsitzfläche 32a, eine Ablasssitzfläche 32b und Verbindungsöffnungen 32c auf. Die Hauptsitzfläche 32a ist an einem Abschnitt ausgebildet, welcher dem Hauptventilsitz 2 zugewandt ist, und wird in Kontakt mit dem Hauptventilsitz 2 gebracht und von diesem getrennt. Die Ablasssitzfläche 32b ist an einem der Endfläche 5a des Ablasskanals 6 der Ventilöffnungsstange 5 zugewandten Abschnitt ausgebildet. Die Endfläche 5a wird in Kontakt mit der Ablasssitzfläche 32b gebracht oder von dieser getrennt. Die Verbindungsöffnungen 32c sind so vorgesehen, dass sie es ermöglichen, dass die Durchgangsöffnung 31a des Ventilelementgrundkörpers 31 in einem Bereich zwischen der Hauptsitzfläche 32a und der Ablasssitzfläche 32b offen ist. Die Verbindungsöffnungen 32c sind so ausgebildet, dass sie in der Draufsicht an einer Position zwischen dem Hauptventilsitz und der Endfläche 5a des Ablasskanals 6 der Stange 5, die konzentrisch zueinander sind, bogenförmig sind.The structure of the valve element 3 will be described in detail below. In detail, the disc-shaped seat element 32 a headquarters area 32a , a drainage seat 32b and connection openings 32c on. The headquarters area 32a is formed at a portion which is the main valve seat 2 facing, and is in contact with the main valve seat 2 brought and separated from this. The drainage seat 32b is on one of the end faces 5a the discharge channel 6 the valve opening rod 5 formed facing portion. The endface 5a gets in contact with the drainage seat 32b brought or separated from this. The connection openings 32c are designed so that they allow the passage opening 31a of the valve element main body 31 in an area between the main seat area 32a and the drainage seat 32b is open. The connection openings 32c are formed so as to be in a plan view at a position between the main valve seat and the end surface 5a the discharge channel 6 the pole 5 which are concentric with each other, arcuate.

Das Sitzelement 32 steht in Kontakt mit der dem Hauptventilsitz zugewandten Fläche 31b des Ventilelementgrundkörpers 31 und ist daran befestigt. Vorsprünge 31c sind an der dem Hauptventilsitz zugewandten Fläche 31b des Ventilelementgrundkörpers 31 vorgesehen. Die Vorsprünge 31c sind in die Verbindungsöffnungen 32c eingesetzt, die entsprechend dem Bereich zwischen der Hauptsitzfläche 32a und der Ablasssitzfläche 32b des Sitzelements 32 vorgesehen sind, wodurch das Sitzelement 32 positioniert und eine Verengung der Verbindungsöffnungen 32c durch Deformationen verhindert wird. Die Vorsprünge 31c haben in der Draufsicht eine Bogenform ähnlich der der Verbindungsöffnungen 32c des Sitzelements 32. Die Formen der Vorsprünge 31c an Außenflächenseiten sind vorzugsweise Bogenflächen 31d, die an einer äußeren Umfangsseite in Kontakt mit Innenflächen der Verbindungsöffnungen 32c stehen, so dass das Sitzelement 32 stabil positioniert wird. Vorstehende Abschnitte 31e sind vorzugsweise an inneren Seitenflächenseiten der Vorsprünge 31c so ausgebildet, dass sie Lücken zwischen den inneren Wandflächen der Verbindungsöffnungen 32c und den Vorsprüngen 31c einstellen, so dass das Verengen der Verbindungsöffnungen 32c verhindert wird.The seat element 32 is in contact with the main valve seat facing surface 31b of the valve element main body 31 and is attached to it. projections 31c are at the main valve seat facing surface 31b of the valve element main body 31 intended. The projections 31c are in the connection openings 32c used according to the area between the main seat area 32a and the drainage seat 32b of the seat element 32 are provided, whereby the seat element 32 positioned and a narrowing of the connection openings 32c is prevented by deformations. The projections 31c have in plan view an arc shape similar to that of the connection openings 32c of the seat element 32 , The forms of the projections 31c on outer surface sides are preferably curved surfaces 31d on an outer peripheral side in contact with inner surfaces of the connection openings 32c stand, leaving the seat element 32 is stably positioned. Previous sections 31e are preferably on inner side surface sides of the projections 31c designed so that they have gaps between the inner wall surfaces of the connection openings 32c and the projections 31c adjust so that the narrowing of the connection openings 32c is prevented.

Außerdem sind in der dem Hauptventilsitz zugewandten Fläche 31b des Ventilelementgrundkörpers 31 Nuten 31f ausgebildet, so dass die Verbindungsöffnungen 32c durch die Nuten 31f mit der Durchgangsöffnung 31a in Verbindung stehen.In addition, in the main valve seat facing surface 31b of the valve element main body 31 groove 31f formed so that the connection openings 32c through the grooves 31f with the passage opening 31a keep in touch.

Das Sitzelement 32, das an seinem zentralen Abschnitt eine konische Öffnung 32d aufweist, deren Durchmesser sich zu der Seite des Ventilelementgrundkörpers 31 hin reduziert, wird in einer Weise, wie sie oben beschrieben wurde, mit der dem Hauptventilsitz zugewandten Fläche 31b des Ventilelementgrundkörpers 31 in Kontakt gebracht. Dann wird der zentrale Abschnitt des Sitzelementes 32 durch luftdichtes Einsetzen des Befestigungselements 33, welches einen Kopfabschnitt mit einer Form ähnlich der der konischen Öffnung 32d hat, in die konische Öffnung 32d an dem Ventilelementgrundkörper 31 befestigt. Ein Hakenabschnitt 33a an dem vorderen Ende des Befestigungselements 33 wird in einen Stufenabschnitt innerhalb der Durchgangsöffnung 31a des Ventilelementgrundkörpers 31 eingepresst und darin verriegelt.The seat element 32 which has a conical opening at its central portion 32d has, whose diameter is to the side of the valve element main body 31 is reduced in a manner as described above, with the main valve seat facing surface 31b of the valve element main body 31 brought into contact. Then the central section of the seat element 32 by airtight insertion of the fastener 33 which has a head portion with a shape similar to that of the conical opening 32d has, in the conical opening 32d on the valve element main body 31 attached. A hook section 33a at the front end of the fastener 33 is in a step portion within the passage opening 31a of the valve element main body 31 pressed in and locked in it.

Der Pressrahmen 34, welcher den Umfang des Sitzelements 32 an dem Ventilelementgrundkörper 31 hält, weist einen Verriegelungskantenabschnitt 34a auf, der an dem Umfang des Sitzelementes 32 so verriegelt wird, dass er das Sitzelement 32 zwischen dem Verriegelungskantenabschnitt 34a und dem Umfang des Ventilelementgrundkörpers 31 klemmt. Ein unterer Umfangskantenabschnitt 34b des Pressrahmens 34, der in Kontakt mit der Umfangskante des Ventilelementgrundkörpers 31 steht, wird durch Schweißen oder Kleben an der Umfangskante des Ventilelementgrundkörpers 31 befestigt.The pressing frame 34 which is the circumference of the seat element 32 on the valve element main body 31 holds, has a locking edge portion 34a on, on the perimeter of the seat element 32 locked so that he is the seat element 32 between the locking edge portion 34a and the circumference of the valve element main body 31 stuck. A lower peripheral edge section 34b of the pressing frame 34 in contact with the peripheral edge of the valve element main body 31 is by welding or gluing on the peripheral edge of the valve element main body 31 attached.

Die 5 bis 7 zeigen ein Beispiel einer alternativen Gestaltung des Ventilelements 3. Im Vergleich zu dem Ventilelement 3, das in den 1 bis 4 gezeigt ist, sind die Vorsprünge 31c, die von der dem Hauptventilsitz zugewandten Fläche 31b des Ventilelementgrundkörpers 31 vorstehen, weggelassen, und die Nuten 31f, welche eine Verbindung der Verbindungsöffnungen 32c, die entsprechend dem Bereich zwischen der Hauptsitzfläche 32a und der Ablasssitzfläche 32b des Sitzelements 32 vorgesehen sind, mit der Durchgangsöffnung 31a des Ventilelementgrundkörpers 31 ermöglichen, sind in dem Ventilelementgrundkörper 31 ausgebildet.The 5 to 7 show an example of an alternative design of the valve element 3 , Compared to the valve element 3 that in the 1 to 4 is shown, the projections 31c that of the main valve seat facing surface 31b of the valve element main body 31 protrude, omitted, and the grooves 31f which a connection of the connection openings 32c , which correspond to the area between the main seat area 32a and the drainage seat 32b of the seat element 32 are provided, with the passage opening 31a of the valve element main body 31 are in the valve element main body 31 educated.

In diesem Fall reicht es aus, dass das Sitzelement 32 durch das Befestigungselement 33 und den Pressrahmen 34 zuverlässiger an dem Ventilelementgrundkörper 31 befestigt ist.In this case it is sufficient that the seat element 32 through the fastener 33 and the press frame 34 more reliable on the valve element main body 31 is attached.

Bei dieser beispielhaften Gestaltung unterscheiden sich diejenigen Aufbauelemente bis auf die obige Beschreibung und Wirkungsweise nicht von dem Fall des Ventilelements, das mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben wurde. Somit werden die Hauptkomponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung wird hier weggelassen.In this exemplary configuration, the constituent elements other than the above description and operation are not different from the case of the valve element described with reference to FIGS 1 to 4 has been described. Thus, the main components are denoted by the same reference numerals and their description is omitted here.

Bei dem normalerweise geschlossenen Dreiwegeventil, das wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird dann, wenn das vordere Ende der Stange 5 zum Öffnen des Ventils gepresst wird, die Endfläche 5a des Ablasskanals 6 der Stange 5 in Presskontakt mit der Ablasssitzfläche 32b des Ventilelements 3 gebracht, um den Ablasskanal 6 der Stange zu verschließen, und das Ventilelement 3 wird durch die Stange 5 entgegen einer Vorspannkraft der Ventilelementrückführfeder 5 gepresst. Somit wird der Ventilsitz geöffnet. Als Folge hiervon strömt die Druckluft von dem Zufuhranschluss P zu dem Ausgangsanschluss A. Außerdem wird zu der Zeit dieser Öffnung des Ventils der Fluiddruck an der Seite des Ausgangsanschlusses A durch die in dem Ventilelement 3 vorgesehene Entlüftungsöffnung 9 in die Gegendruckkammer 8, die an der Rückseite des Ventilelements 3 ausgebildet ist, eingeführt. Somit werden die Fluiddrücke, die auf die vorder- und rückseitigen Flächen des Ventilelements 3 wirken, ins Gleichgewicht gesetzt. Solange die innere Endfläche 5a der Stange 5 in Presskontakt mit einem Ablasssitzabschnitt des Ventilelements 3 steht, wird der Ablasskanal 6, der durch die Stange 5 zur Umgebung offen ist, geschlossen.In the normally closed three-way valve constructed as described above, when the front end of the rod becomes 5 is pressed to open the valve, the end face 5a the discharge channel 6 the pole 5 in press contact with the drainage seating surface 32b of the valve element 3 brought to the drainage channel 6 the rod to close, and the valve element 3 gets through the pole 5 against a biasing force of the valve element return spring 5 pressed. Thus, the valve seat is opened. As a result, the compressed air flows from the supply port P to the output port A. Moreover, at the time of this opening of the valve, the fluid pressure on the side of the output port A becomes that in the valve element 3 provided vent 9 in the back pressure chamber 8th attached to the back of the valve element 3 is trained, introduced. Thus, the fluid pressures acting on the front and back surfaces of the valve element 3 act, balanced. As long as the inner end surface 5a the pole 5 in press contact with a drain seat portion of the valve element 3 stands, the discharge channel 6 that by the pole 5 open to the environment, closed.

Wenn eine Druckkraft zum Öffnen des Ventils, die auf die Stange 5 aufgebracht wird, verloren geht, wird die Stange 5 durch die Vorspannkraft der Stangenrückführfeder 18 zurückgeführt. Da der auf die vorder- und rückseitigen Flächen des Ventilelements 3 wirkende Fluiddruck in der oben beschriebenen Weise ausgeglichen ist, kann das Ventilelement 3 durch eine geringe Vorspannkraft der Ventilelementrückführfeder 4 zurückgeführt werden. Auch wenn die Vorspannkraft der Ventilelementrückführfeder 4 klein ist, kann somit die Hauptsitzfläche 32a des Ventilelements 3 in Kontakt mit dem Hauptventilsitz 2 gebracht werden und den Hauptventilsitz 2 verschließen. Es reicht aus, dass die Presskraft zum Drücken der Stange 5 zum Öffnen des Ventils eine Kraft ist, die gegen die Vorspannkräfte der Stangenrückführfeder 18 und der Ventilelementrückführfeder 4 wirkt.When a compressive force to open the valve on the rod 5 is applied, gets lost, the rod becomes 5 by the biasing force of the rod return spring 18 recycled. As the on the front and back surfaces of the valve element 3 acting fluid pressure is balanced in the manner described above, the valve element 3 by a slight biasing force of the valve element return spring 4 to be led back. Even if the biasing force of the valve element return spring 4 is small, thus, the main seat area 32a of the valve element 3 in contact with the main valve seat 2 be brought and the main valve seat 2 close. It is sufficient that the pressing force to push the rod 5 to open the valve is a force against the biasing forces of the rod return spring 18 and the valve element return spring 4 acts.

Wenn die auf die Stange 5 aufgebrachte Presskraft zum Öffnen des Ventils verloren geht, kehrt die Stange 5 durch die Vorspannkraft der Stangenrückführfeder 18 zu der ursprünglichen Ventil-geschlossen-Position zurück. Dementsprechend wird die Endfläche 5a der Stange 5 von der Ablasssitzfläche 32b des Ventilelements 3 getrennt. Somit wird die Druckluft an der Seite des Ausgangsanschlusses A durch den Ablasskanal 6 der Stange 5 von dem vorderen Ende der Stange 5 abgelassen. Gleichzeitig wird auch der Fluiddruck, der in die Gegendruckkammer 8, die an der Rückseite des Ventilelements 3 ausgebildet ist, eingeströmt ist, von der Entlüftungsöffnung 9 des Ventilelementes 3 durch den Ablasskanal 6 der Stange 5 in die Umgebung abgeführt. Dadurch wird der Druck in der Gegendruckkammer 8 gleich dem Umgebungsdruck.When the on the pole 5 applied pressing force to open the valve is lost, the rod returns 5 by the biasing force of the rod return spring 18 back to the original valve closed position. Accordingly, the end surface becomes 5a the pole 5 from the drainage seat 32b of the valve element 3 separated. Thus, the compressed air on the side of the output port A through the bleed passage 6 the pole 5 from the front end of the pole 5 drained. At the same time, the fluid pressure in the back pressure chamber 8th attached to the back of the valve element 3 is formed, has flowed, from the vent 9 of the valve element 3 through the drainage channel 6 the pole 5 discharged into the environment. This will cause the pressure in the back pressure chamber 8th equal to the ambient pressure.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Ventilkörpervalve body
22: HauptventilsitzMain valve seat
33: Ventilelementvalve element
44: RückführfederReturn spring
55: Stangepole
66: Ablasskanaldrain channel
88th: GegendruckkammerBack pressure chamber
99: Entlüftungsöffnungvent
3131: VentilelementgrundkörperValve member main body
31a31a: DurchgangsöffnungThrough opening
31b31b: dem Hauptventilsitz zugewandte Flächethe main valve seat facing surface
3232: Sitzelementseat element
32a32a: Hauptsitzflächeheadquartered area
32b32b: AblasssitzflächeDrain seat
32c32c: Verbindungsöffnungconnecting opening
3333: Befestigungselementfastener
3434: Pressrahmenpress frame
PP: Zufuhranschlusssupply port
AA: Ausgangsanschlussoutput port
RR: Ablassanschlussdrain port

Claims

A normally-closed three-way valve includes a valve element biased by a return spring in a valve closing direction from the side of a supply port to a main valve seat provided in a valve body between an output port and the supply port, a discharge passage provided in a valve opening rod passing through the main valve seat Applying a valve opening actuating force to the valve element opens, wherein the drain passage is closed by bringing the rod in contact with a Ablaßsitzfläche on the valve element, and a compensation mechanism, which is adapted to the fluid pressure on the front and rear surfaces of the valve element acts to balance by providing a vent opening in the valve member when the valve member is at a valve open position, and wherein the vent opening is a connection of a back pressure chamber r on a rear side of the valve element having a passage for a main fluid on the side of the outlet port, the valve element having a valve element main body which is supported to slide in a contact and separation direction relative to the main valve seat and having a through hole formed therein to form the vent, a seat member constituted by a disk-shaped rubber-elastic seal member which comes into contact with a main valve seat facing surface of the valve member main body having a main seat surface at a portion facing the main valve seat DB = EPODOC & ... PN = EP0494351 having the drain seat formed on a portion facing an end face of the drain passage of the valve opening rod, and having a connection opening allowing the passage opening of the valve body main body to be in a range between to open the main seat surface and the discharge seat surface, a fixing member which is airtightly inserted into a central portion of the seat member so that its front end is locked in the valve member main body to fix the seat member to the valve element main body, and a pressing frame which is a periphery of Seat member to the valve element main body holds, and wherein the respective elements are formed by molding.

The normally closed three-way valve according to claim 1, wherein the press frame holding the periphery of the seat member to the valve element main body has a lock edge portion locked to the periphery of the seat member, and wherein the lock edge portion clamps the seat member between the periphery of the valve element main body and the lock edge portion and wherein a lower peripheral edge portion of the pressing frame, which is in contact with a peripheral edge of the valve element main body, is connected to the valve element main body by welding or bonding.

The normally-closed three-way valve according to claim 1, wherein a front end of the valve-opening rod that applies the valve-opening actuating force to the valve member projects outwardly from the valve body such that an outer end of the rod serves as a contact end that mechanically contacts with a valve Valve actuation mechanism is.

The normally-closed three-way valve according to any one of claims 1 to 3, wherein in the main valve seat facing surface of the valve element main body, a groove is formed which allows the communication opening provided corresponding to the area between the main seat surface and the discharge seat surface of the seat member of the valve element, to communicate with the through hole of the valve element main body.

The normally closed three-way valve according to any one of claims 1 to 4, wherein in the main valve seat facing surface of the valve element main body is inserted a projection into the communication opening provided corresponding to the area between the main seat surface and the drain seat of the seat member of the valve element and positions the seat element and wherein the projection prevents a narrowing of the connection opening by deformation.